Java 基础语法
本小节我们将介绍 Java 语言的基础语法，包括我们在编写第一个 Java 程序时已接触过的类、主方法的概念，以及在编程中给源代码文件和类起名字的时候应该注意什么，什么样的名字是可以使用的，什么样的名字是不可以使用的，还有如何为代码添加注释等内容。
只有掌握了这些最基础的知识，才能减少后续学习中的困扰，避免踩坑。
1. 基本语法
我们在前面完成了第一个 Java 程序，我们现在来回顾一下：
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public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World!");
}
}
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整个程序看似简单，但包含很多基础的知识点。下面我们将围绕这个程序来介绍几部分内容：
- 大小写敏感
- 类
- 主方法
- 源代码文件
1.1 大小写敏感
Java 语言是大小写敏感的，这个知识点很好理解：所有的命名都区分大小写 (文件名、类名、方法名等等)。
例如：HelloWorld 与 helloWorld 是不同的；Hello.java 和 HellO.java 也是不同的。
1.2 类
Java 是纯面向对象的编程语言，因此类 (class) 是一个程序的基本单位。所有的 Java 程序想要运行，都离不开类。
我们可以来看看代码的第一行：
public class HelloWorld {
其中，public 是一个关键字，它属于访问控制符，它表示这个类是公开的。关于什么是访问控制符，在初学阶段不必理解。
紧接着的 class 也是一个关键字用于声明类， HelloWorld 是类名，类名的首字母要大写。如果类名由多个单词组成，那么每个单词的首字母都要大写。例如，我们可以这样声明一个表示慕课网学生的类：
public class ImoocStudent {
...
}
1.3 主方法
什么是主方法呢？请观察示例代码的 class 内部（指的是类名 HelloWorld 后面用大括号 {} 包含的内容），这个方法被称为主方法。每个类只能拥有一个主方法。
需要特别注意的是：所有的 Java 程序都从主方法开始执行。 以下的写法是固定的，所以你暂时无需深究：
public static void main(String[] args) {
...
}
而在主方法内部（指的是 main() 后面一对大括号中间包含的内容）我们可以定义一些指令，例如：
System.out.println("Hello World!");
我们称这个指令为输出语句，它的作用是向屏幕输出 Hello World! 。输出语句在后面会经常用到。
我们也可以在主方法内部多次调用输出语句，以输出多条内容：
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public class ImoocStudent {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("第一行输出：慕课网学生");
System.out.println("第二行输出：快来慕课学编程");
}
}
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另外补充一点，类的内部不仅可以包含一个主方法，也可以包含多个方法。在学习方法的概念之前，我们将主要在主方法中编写示例代码。
1.4 源代码文件
既然源代码需要提供给计算机执行，我们就要将源代码以文件的形式保存在计算机的磁盘上。
需要注意的是：源代码文件的命名必须与类名相同，且后缀名为.java。例如：HelloWorld 类对应的源代码文件名应该为 HelloWorld.java，而 ImmocStudent.java 源代码文件的对应类名为 ImmocStudent。
2. Java 标识符
2.1 概念
在计算机编程语言中，标识符是开发者编程时使用的名字，用于给变量、常量、函数、语句块等命名，以建立起名称与使用之间的关系。标识符通常由字母和数字以及其它字符构成。
在 Java 中，标识符通常用来给类、对象、变量、方法、接口、自定义数据类型命名。
2.2 命名规范
标识符都以字母（A-Z 或者 a-z），美元符号（$）或下划线（_）开始；首字母后可以是字母、数字、下划线的任意组合；正如我们前面所提到的，标识符是大小写敏感的；需要特别注意的是，Java 中的关键字（本节最后将会介绍）不能被用作标识符。
以下是合法的标识符命名实例：
-
$name
-
_World
-
Imooc
-
imooc1
以下不合法的标识符命名实例：
- ￥color
- 12name
- *abc
- final
3. Java 注释和空行
3.1 概念
3.1.1 注释
注释是一种便于给人阅读程序的文本，它不会被编译器解析。养成多些注释的习惯，不但有助于自己理解程序，也有助于别人更好地理解自己的程序。在团队协作的项目中，代码注释更加重要，代码的研发人员通过编写通俗易懂的注释，可以极大地降低协作成员之间沟通成本。
下图灰色部分为 Java 源码中的注释：
3.1.2 空行
空行就是空白行，与注释一样，同样不会被编译器解析。
适当地使用空行，可以让代码的结构看起来更好看，例如，下面程序中第 2 行、第 5 行和第 8 行都是空行：
1 class HelloImooc {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 System.out.println("你好慕课网");
5
6 System.out.println("Hello, Imooc!");
7 }
8
9}
3.2 注释的分类
Java 语言提供了三种类别的注释：
- 单行注释
- 多行注释
- 文档注释
3.2.1 单行注释
单行注释用于注释一行文本，它以双斜线开始，后面跟上要注释的内容，其写法为：
// 被注释的内容
在 Java 代码中，它是这样的：
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public class HelloImooc {
// 定义入口方法
public static void main(String[] args) {
// 打印输出：你好慕课网
System.out.println("你好慕课网");
}
}
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3.2.2 多行注释
多行注释用于注释多行文本，它以 /* 开头，以 */ 结尾，其写法为：
/*
被注释的第一行内容
被注释的第二行内容
被注释的第三行内容
*/
当我们在开发时为了方便调试，需要注释一段多行的逻辑代码，可以使用多行注释：
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public class Dog {
private int age;
private String name;
/*
多行注释，注释了这段代码
public Dog (String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
*/
public static void main(String[] args) {
}
}
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3.2.3 文档注释
Java 中还有一种特殊的多行注释 —— 文档注释，它以 /** 开头，以 */ 结尾，如果有多行，则每行都以 * 开头，其在代码中的写法为：
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/**
* HelloWorld 类
* 它是我的第一个 Java 程序
* @Author: Colorful
* @Date: 2020/02/02
*/
public class HelloWorld {
/**
* 主方法，向屏幕打印 Hello World!
* @param args 主方法的固定参数
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World!");
}
}
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这种特殊的多行注释需要写在类和方法的定义处，可以使用 javadoc 这样的命令来自动创建文档。另外通常在程序开头加入作者，时间，版本，要实现的功能等内容注释，方便程序的维护以及程序员的交流。
4 关键字和保留字
4.1 概念
关键字 (Keyword) 是 Java 语言中的特殊标记。它已经被语言本身预先使用，因此我们不能使用关键字作为我们标识符的命名。
例如 Java 基本类型的 int、boolean，流程控制语句中的 if、for，访问修饰符 public，以及一些用于声明和定义 Java 类、包、接口的 class、package、interface。
而保留字 (Reserved word) 可能是未来的关键字，也就是说可能在未来的版本中，Java 语言作为特殊标记。
Tips：无论是关键字还是保留字，我们都要记住：不能使用它们作为我们的代码中的标识符。
4.2 Java 中有哪些关键字
关键字一律用小写字母标识，Java 语言中定义了如下表所示的关键字：
| 关键字 | 说明 |
|---|---|
| abstract | 表明类或者成员方法具有抽象属性 |
| assert | 断言，常用于程序的调试 |
| boolean | 基本数据类型：布尔类型 |
| break | 提前跳出一个块 |
| byte | 基本数据类型，字节类型 |
| case | 用在 switch 语句之中，表示其中的一个分支 |
| catch | 用在异常处理中，用来捕捉异常 |
| char | 基本数据类型：字符类型 |
| class | 用于声明一个类 |
| const | 保留关键字 |
| continue | 回到一个块的开始处 |
| default | 默认，用在 switch 语句中，表明一个默认的分支；JDK1.8 以后也作用于声明接口函数的默认实现 |
| do | 用在 do-while 循环结构中 |
| double | 基本数据类型：双精度浮点数类型 |
| else | 用在条件语句中，表明当条件不成立时的分支 |
| enum | 枚举 |
| extends | 表明一个类型是另一个类型的子类型。对于类，可以是另一个类或者抽象类；对于接口，可以是另一个接口 |
| final | 用来说明最终属性，表明一个类不能派生出子类，或者成员方法不能被覆盖，或者成员域的值不能被改变，用来定义常量 |
| finally | 用于处理异常情况，用来声明一个基本肯定会被执行到的语句块 |
| float | 基本数据类型之一，单精度浮点数类型 |
| for | 一种循环结构的引导词 |
| goto | 保留关键字，没有具体含义 |
| if | 条件语句的引导词 |
| implements | 表明一个类实现了给定的接口 |
| import | 表明要访问指定的类或包 |
| instanceof | 用来测试一个对象是否是指定类型的实例对象 |
| int | 基本数据类型之一，整数类型 |
| interface | 接口 |
| long | 基本数据类型之一，长整数类型 |
| native | 用来声明一个方法是由与计算机相关的语言（如 C/C++/FORTRAN 语言）实现的 |
| new | 用来创建新实例对象 |
| package | 包 |
| private | 一种访问控制方式：私用模式 |
| protected | 一种访问控制方式：保护模式 |
| public | 一种访问控制方式：共用模式 |
| return | 从成员方法中返回数据 |
| short | 基本数据类型之一，短整数类型 |
| static | 表明具有静态属性 |
| strictfp | 用来声明 FP_strict（单精度或双精度浮点数）表达式遵循 IEEE 754 算术规范 |
| super | 表明当前对象的父类型的引用或者父类型的构造方法 |
| switch | 分支语句结构的引导词 |
| synchronized | 表明一段代码需要同步执行 |
| this | 指向当前实例对象的引用 |
| throw | 抛出一个异常 |
| throws | 声明在当前定义的成员方法中所有需要抛出的异常 |
| transient | 声明不用序列化的成员域 |
| try | 尝试一个可能抛出异常的程序块 |
| void | 声明当前成员方法没有返回值 |
| volatile | 表明两个或者多个变量必须同步地发生变化 |
| while | 用在循环结构中 |
5. 小结
本小节我们学习了 Java 的基础语法。我们知道了 Java 语言区分大小写，类是一个程序的基本单位，所以说我们要编写 Java 代码，就要知道如何声明一个类，而类中的主方法是一个程序执行的起点。标识符是我们程序员在编程时所使用的名字，当我们为标识符命名时，一定不能使用 Java 中的关键字。理解了注释的概念和分类，另外也建议大家在编写代码的过程中多写注释，在学习别人代码的过程中多看注释。我们也将在后面的示例代码中加入大量的注释来帮助你理解程序。